如何从表面数据识别一款固态硬盘是否值得买

2020-05-23

NAND Flash的技术不断成长,从单一Cell存储1bit的SLC,发展到单一Cell存储2bit的MLC,再到目前主流的单一Cell存储3bit的TLC,以及即将普及的单一Cell存储4bit的QLC,可见NAND Flash的成本随着每一次技术革新成指数倍下降,带给用户的是越来越便宜的NAND Flash使用成本。让我们可喜的是,不论是用在个人电脑中的SSD固态硬盘还是用在手机中的EMMC/UFS今后的数年,即便的容量即便不断翻倍,而购买成本将会越来越便宜。

图1:全球NAND Flash 存储密度增长趋势(来源:中国闪存市场)

对于手机来说,我们一般不会给手机换MMC/UFS。相对手机,SSD我们更容易接触到,也更容易为PC和笔记本更换,而琳琅满目的SSD品牌,让一般消费者无从下手。我们用一般用户能抓取到的数据,窥探一个SSD的质量好与坏,让一般用户有机会根据这些表面数据,来选择合适自己的SSD。

图2:京东上SSD品类有8000多个商品可供选择

一、SSD中所用颗粒数对固态硬盘质量的影响

前文我们提过,NAND FLASH技术从SLC发展到MLC再发展到TLC,目前NAND FLASH主力提供商包括三星、海力士、东芝、镁光、英特尔和闪迪(被西部数据收购),大批量提供的NAND为TLC(3D NAND制程),少量的MLC。 每一家Flash供应商有自己的战略布局,例如三星的Flash在性能上表现优越,成为高性能手机EMMC和UFS中的主力供应者和首选(华为手机就曾因三星UFS供应问题而躺枪);而Intel的Flash几乎在手机里面难觅其踪,因为大量搭配其CPU用在了服务器领域,以稳定性和容量著称,而非性能。所以我们在当前市面上非原厂品牌的SSD中,三星和海力士的用到的最少,主流较多的以东芝/闪迪和英特尔/镁光为主。

任何一个SSD需要两个部分的协作方可稳定运行,即主控+NAND Flash,如果NAND Flash在SSD市场出现较少,主控对相应的NAND Flash的支持也将有限,主控厂商只有对NAND的支持越好,他们的价值才越大,这是基本的商业逻辑。所以当前市场上虽然主控厂声称支持所有原厂NAND,但实际上对韩系支持一般般。

以2015年因特尔推出的3D NAND为例,Intel的3D NAND代号是L06B/B0KB,L06B是MLC产品的代号,采用ONFI 4.0标准,Die Size 32GB,16k Page Size,使用4-plane设计,闪存寿命是3000 P/E。B0KB则是TLC产品的代号,采用的是同一芯片,用户可以根据自己的需求选择采用MLC模式和TLC模式,Die Size 48GB,闪存寿命是1500 P/E,由于是TLC所以需要ECC标准是更高的LDPC(SMI主控对Intel提供的LDPC纠错来提升P/E)。将多个Die进行堆叠封装为颗粒,单颗颗粒在L06B模式下就能从32G到512G(16层堆叠)可选,而在B0KB模式下,单颗颗粒可以从48G到768G(16层堆叠)可选。

图3:Intel 3D NAND架构

通过多Die封装的方式,可以让单颗颗粒容量越做越大,这些颗粒在SSD的使用中,这里存在一个很基本的逻辑,即质量越高的Die,可封装的层数越多,容量越大;一个SSD采用的颗粒数越少,出问题的几率越低。故在挑选SSD的时候,颗粒越少同时容量越大,该SSD的质量越高。